JPS6323481A

JPS6323481A - 印刷用画像デ−タの圧縮／復元方法および装置

Info

Publication number: JPS6323481A
Application number: JP61066908A
Authority: JP
Inventors: Masao Aizu; 会津　昌夫; Mikio Takagi; 高木　幹雄
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1988-01-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は印刷用画像データの圧縮／復元方法および装置
に関する。

（従来の技術）従来、印刷用画像データを伝送する場合は、ＣＭＹＫ　
（シアン、マゼンタ、イエロー、スミ）各色８ビットの
形で取扱っている。

一方、画像データはテレごジョン・ファクシミリの分野
では帯域圧縮等の目的で広く行われており、完全復元符
号化および非復元符号化の２つの手法が採られている。

このうち前者はハフマン符号、線形符号、算術を用いる
もので、情報源の情報を完全に復元するものである。ま
た後者は変換符号化、ベクトル量子化、予測符号化等が
あり、情報源からの情報をある程度削減して符号化する
ものである。

（発明が解決すべき問題点）上述のように、印刷用画像データの伝送は圧縮していな
いため、データ量が膨大、たとえばΔ４大で１００ＭＢ
程度であり、データの取扱いが煩雑である。

またテレビジョン、ファクシミリにおける画像圧縮は高
率圧縮はできるものの、画質が劣ってＪ′−３つ印刷に
は適さない。

本発明の目的は、印刷に適した画質が確保できてしかも
データ量を削減し得る画像データの圧縮／復元方法およ
び装置を提供することである。

く問題点を解決するための手段）上記目的達成のため、本発明では、ＲＧＢ画像データを
人間の視感覚に沿ったＨ（色相）、Ｓ（彩度）、■（明
度）のデータに変換し、これら変換後の各データを量子
化して視覚的に劣化を感じさせない程度に圧縮し、次い
で可変長符号化することにより圧縮されたデータを得る
ようにしている。このデータは、後に符号化されてＨＳ
Ｖデータに変換され、ざらにＲＧ８データに変換される
と共に、その中のＶデータに基きスミ版が生成される。

（実施例）第１図は本発明に係る装置の構成を示すブロック線図で
あり、全体的にはＲＧＢデータに基きＣ’　Ｍ’　Ｙ’
　Ｋ’データに変換する系を示しており、系の途中にお
いてデータ圧縮および復元を行う構成となっている。

この系に与えるべきＲＧＢデータは、例えば写真フィル
ムを走査してフィルタで色分解した後の信号である。ま
たこの系から取出すデータは上記ＣＭＹによるものでな
くＲＧＢによるものとすることもできる。そして、入力
から出力までの間では、（１）　　ＨＳＶ変換（２）　量子化（３）　　ＲＩＣＥ変換（４）　　ＲＩＣＥ逆変換（５）　逆ＨＳＶ変換を行い、必要に応じて色反転を付加する。

次にこれら各変換動作〈１）〜（５）を順次説明する。

（１）　　ＨＳＶ変換ＲＧＢデータをＨ（色相）、Ｓ〈彩度）、■（明度）の
データに変換する動作を意味し、第１図のＨＳＶ変換器
１により行う。このＨＳＶ変換はコンピュータグラフィ
ックスの分野で色彩情報のハンドリングの便を計るため
に考え出されたアルゴリズムで、色彩学的には厳密に議
論されていないものの多方面で簡便さと有効性が認めら
れはじめている。そしてそのアルゴリズムの内容は次に
通りである。

０≦Ｒ，Ｇ、Ｂ≦１の場合ＭＡＸ＝Ｒ，Ｇ、Ｂ（７）最大値ＭＩＮ＝Ｒ，Ｇ、Ｂの最小値とすると、偏差範囲ＲＮＧは、ＲＮＧ＝ＭＡＸ−Ｍ　ＩＮまた明度ＶはＶ＝ＭＡＸとして求められる。そして、ＭＡＸ＝Ｏのとき＄＝０と
し、Ｈ＝不定とする。一方の、ＭＡＸ≠０のとき彩度Ｓ
は、５＝ＲＮＧ／ＭＡＸとなり、次の演算子ｒ１９、ｂが求められる。

すなわち、ｒ−（ＭＡＸ−Ｒ）／ＲＮＧｃｐ−（ＭＡＸ−Ｇ）／ＲＮＧｂ−（ＭＡＸ−８）／ＲＮＧこの演算子ｒ、ｇ、ｂからＲ＝ＭＡＸｆ７）とき　　ｈ＝ｂ−ｇＧ＝ＭＡＸのとき　　ｈ＝ｒ−ｂ＋２Ｂ−ＭＡＸのとき　　ｈ＝に］−ｒ＋４が得られ、色相
Ｈは、ｈ≦０のとき　　Ｈ＝６０ｘｈ＋３６０ｈ＞Ｏのとき　
　Ｈ＝６０ｘｈとして求められる。

第２図はこのＲＧＢデータからＨＳＶデータへの変換の
対象となったデータ分析例を示したもので、この第２図
に示す例は例えば自然の風景を躍影した写真フィルムで
あり、慨括的にはＲ，Ｇ、Ｂ各データとも中間値を中心
とした濃度分布といえる。

第３図は第２図のＲＧＢデータをＨＳＶ変換した結果を
示したもので、色相Ｈは赤（Ｒ）が最も高頻度であり、
他は概ね平均している。また彩度Ｓは０．０３程度に集
中している。そして明度ＶはＲＧＢデータの濃度分布と
略々同一の特性が得られた。

〈２）　量子化第１図の量子化器２で行われる動作であり、上記（１）
ＨＳＶ変換で得られたデータは各軸とも視覚的な冗長性
を持っているのでそれに応じたビット数を割当てて再量
子化することで、まず第１段階の圧縮ができる。ω子化
ビット数はＳ／Ｎ比が飽和し印刷物上で視覚的にも劣化
を感じない程度の値としてＨ，Ｓ、Ｖそれぞれ５．２．
７ビツトとするのがよい。これはＭＡＸの量子化により
２乗誤差の和が最小になるように決める。

上記ト）Ｓ変操で１９られたデータにつき、元の画素値
をその量子化代表番号に置き換えると第４図に示すよう
なものとなる。量子化代表番号とは、Ｈ（色相）につい
てみれば３２（５ビツト）種類の色のうちの何れである
か、Ｓ（彩度）についてみれば４（２ビツト）段階のう
ちの何れであるか、■（明度）についてみれば１２８（
７ビツト）段階のうちの何れであるかを表わすものであ
る。そして第４図の例は、例えばＨがＲとＹとの間でＲ
寄りの色相が多いことを、Ｓが低彩度であることを、そ
して■も低明度であることを示しており、対象とする画
像の部分がそのようなＨｌＳ、■の傾向を持つものであ
ったことを表わしている。この例から分るように、近傍
にある画素は同一もしくは近い番号が固まり群をなす性
質である。そこで、この性質を利用してラン・レングス
等の方法でさらに能率的な圧縮を行うことができる。こ
こで、画質を重視した圧縮を行うにはこの段階まで戻す
ための完全復元符号化を用いる。

（３）　　ＲＩＣＥ変換（可変長符号化）この実施例で
は第１図のＲＩＣＥ変換器３により行われるもので、Ｒ
ＩＣＥの手法により可変長符号化する。ＲＩＣＥの符号
化は１次元データ（スキャン・データ等）を圧縮するた
めの完全復元符号化である。この符号化に当たっては、
符号化の最小単位をブロックと呼ぶこととし、このデー
タ長Ｊを短くできることが望ましい。そのために原デー
タの特性を調べそれに応じた符号化を行うが、ここでは
データ長Ｊ＝２１とする。

第５図はこの特性例を示したもので、隣合う画素との差
分がＯに近いほど高頻度であることを示している。この
ことから画素相互間の差分を求め、おの差分の絶対値が
小さいほど短い符号を割当てるようにする。これを表に
すると次の通りである。

第　　１　　表第６図はこの結果前られるデータの構成例を示しており
、このフォーマットではｆＤ、ＲＦ１可変コード、およ
びＥの４部分によりデータが構成されている。ＩＤはこ
のブロックデータのコード番号であり、ＲＦは差分の参
照データ、そしてＥはブロックターミネータである。

第７図はこのような可変長データを作成するための装置
構成例を示している。この装置は、差分演算器３１、Ｆ
Ｓジェネレータ３２、コードセレクタ３３および８ワー
ドコーダ３４からなる。

差分演算器３１は減算ユニットによって構成されており
、例えば２１画素によって構成される１画素ブロックに
つき、隣接画素の差分を演算する。

この演算結果はＦＳジェネレータ３２に与えられる。

ＦＳジェネレータ３２は１つのバイナルカウンタとコン
パレータとで実現され、差分演算器３１からの差分値に
応じて前掲第１表のように可変長符号を割当てる。この
可変長符号つまりコードはコードセレクタ３３に与えら
れる。

コードセレクタ３３は３Ｊ段（この例では３×２１＝６
３段）のシフトレジスタからなり、ＦＳジェネレータ３
２からのＦＳコードをコード化する。このコード化は次
のようにＦＳコードのビット長Ｆに応じて３つのモード
の１つを選択することにより行う。これは下記第２表の
通りである。

そしてこのコードを８ワードコーダ３４に送るかあるい
はそのまま出力する。

第　　２　　表８ワードコーダ３４は適当なテーブルを持ったＲＯＭか
らなり、フードセレクタ３３からのビット列コードを３
ビツトずつに分割してコードに変換する。ビット列長が
３で割切れない場合はダミービットを付加する。下記第
３表はこの変換動作を示すものである。

ここまで説明したのはデータ圧縮のプロセスである。圧
縮したデータは５１図の伝送手段４により伝送たとえば
蓄積、通信等がされた後に復元される。次に復元動作を
説明する。

（４）　　ＲＩＣＥ逆変換ＲＩＣＥ逆変換による復号の手順は次の通りであり、基
本的にはＲＩＣＥ変換の手順を逆に辿ることであり、１
）モード選択、２）３ビツトデータ再生、３）差分デー
タ再生、４）逆差分再生の各段階からなる。

１）モード選択上記第２表によるモード選択に対応し８ワードデコーダ
による処理を要するか否かを決めるものである。

２）３ビツトデータ再生上記１）モード選択の結果８ワードデコーダによるごッ
トデータ再生のモードが選択されたとき行われる。

３）差分データ再生上記第１表と逆の関係のテーブルを用いて差分データの
再生を行う。

４）逆差分再生ブロックデータにおける差分参照データに基き・ブロッ
ク内第１画素の値としてこれに各差分値を加えて各画素
のＨ，Ｓ、Ｖ値を再生する。

このようにびて得られた復元データのうら■はもともと
ＲＧＢの最大値である。またＣＭＹでみればＣＭＹがＲ
ＧＢの反転（２５５から引算して得たもの）であるから
ＣＭＹの最小値と言える。

そして印刷におけるスミデータは基本的にＣＭＹの最小
値の非線形関数であるから、第１図に示すように■デー
タを適当なルックアップテーブル（ＬＵＴ）８を通しス
ミデータに′を得ることができる。スミデータはスケル
トンブラック、フルプラク等の所望の階調を持ったもの
とする。

（５）　逆ＨＳＶ変換第１図の逆ＨＳＶ変換器６により行われるもので下記の
手法により行う。すなわち、まずＨ（色相）は３６０”
の拡がりを持つもの、Ｓ（彩度）およびＶ（明度）は１
以下の正の数のものとしたとき、次のように演算される
。

０≦Ｈ≦３６０．０≦Ｓ≦１．０≦ｖ≦１但し、すべて
実数ｉｔ’　＝Ｈ／６０ｈ”＝ｈ’の整数部分子＝ｈ’−ｈ“　（ｈ’の小数部分）ｐ　＝（１−８）ＸＶｑ　＝（１−８ｘｆ）ｘＶｔ　　＝（１−（Ｓｘ（１−ｆ））ｘＶとおく。つぎにｈ”＝ｏのとき（Ｒ，Ｇ、Ｂ）−（Ｖ、ｔ、Ｑ）＝１　
　　　　　　　　　　＝　（Ｑ、Ｖ、　ｐ）＝２　　　
　　　　　　　　＝　（ｐ、Ｖ、ｔ）＝３　　　　　　
　　　　　＝　（ｐ、　ｑ、Ｖ）＝４　　　　　　　　
　　　＝　（ｔ、ｐ、Ｖ）−５−（Ｖ、ｐ、Ｑ）このようにして得られたＲＧＢデータは例えば第１図の
色反転器７によりＣＭＹデータに変換されたり、通常の
スキャナ処理にかけられたりする。

第８図は対象とする画像からのＲＧＢデータの取込みか
らその圧縮、復元を経て色修正を施し最終出力に至る系
を全体的に示したものであり、１点鎖線で囲まれた部分
が第１図の装置である。

この系において、画像データ取込み装置１０によりＲＧ
Ｂデータを取出して圧縮系２０に送り、データ圧縮して
ＨＳＶデータとして伝送系３０に与え、この伝送系３０
から復元系４０にデータを送りＣＭＹＫデータを（ワ、
色修正器５０で色修正を行う。必要に応じて更に階調隆
正を行ってもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、ＲＧＢデータをＨ（色相）、Ｓ
（彩度）、■（明度）のデータに変換してそれぞれ量子
化して圧縮し、これを可変長符号に変換して伝送するよ
うにしたため、この伝送データを圧縮時と逆プロセスで
復元することにより、復元画像を高品質とし且つデータ
量を最小限にすることができる。また、復元ＨＳＶデー
タ中のＶデータを用いてスミ版データを形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の構成を示すブロック線図、
第２図は画像の一例である室内撮影画像のＲＧＢヒスト
グラム、第３図は同画像のＨＳＶヒストグラム、第４図
はある画像の一部についてのＨＳＶ分布状況の説明図、
第５図は第４図のＨＳＶ分布における画素差分ヒストグ
ラム、第６図は第１図の装置における圧縮後のデータの
説明図、第７図は第１図におけるＲＩＣＥ変換器の構成
を示ずブロック線図、第８図は第１図の装置を含む印刷
用画像データ作成装置の説明図である。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第１圓一濃度一濃度第２図一８度第２図 −日月層第３図第８図手続補正書坊式）昭和６２年８月ｌＳ日

Claims

【特許請求の範囲】１、印刷すべき画像から取出された画素単位で各色毎の
濃度を有するＲＧＢデータを色相、彩度明度を内容とす
るＨＳＶデータに変換し、このＨＳＶデータを量子化代表値番号によつてＨＳＶ量
子化し、この量子化されたデータを所定の変換テーブルにしたが
つて可変長符号データに変換して伝送するようにした印
刷用画像データの圧縮方法。２、印刷すべき画像から取出された画素単位で各色毎の
濃度を有するＲＧＢデータを色相、彩度、明度を内容と
するＨＳＶデータに変換し、このＨＳＶデータを量子化代表値番号によってＨＳＶ量
子化し、この量子化されたデータを所定の変換テーブルにしたが
って可変長符号データに変換し、この可変長符号データを逆変換テーブルを用いてＨＳＶ
量子化データに逆変換し、このＨＳＶ量子化データをＲＧＢデータに変換し、前記ＨＳＶ量子化データにおけるＶデータによりスミデ
ータを形成するようにした印刷用画像データの圧縮／復
元方法。３、印刷すべき画像から取出され画素単位で各色毎の濃
度を有するＲＧＢデータが与えられ色相、彩度、明度を
内容とするＨＳＶデータに変換するＨＳＶ変換器と、このＨＳＶ変換器からのＨＳＶデータを色相、彩度、明
度の各々について定められた量子化代表値番号を用いて
ＨＳＶ量子化データに変換する量子化器と、前記ＨＳＶ量子化データを可変長符号データに変換して
伝送する伝送系とをそなえた印刷用画像データの圧縮装
置。４、印刷すべき画像から取出され画素単位で各色毎の濃
度を有するＲＧＢデータが与えられ色相、彩度、明度を
内容とするＨＳＶデータに変換するＨＳＶ変換器と、このＨＳＶ変換器からのＨＳＶデータを色相、彩度、明
度の各々について定められた量子化代表値番号を用いて
ＨＳＶ量子化データに変換する量子化器と、前記ＨＳＶ量子化データを可変長符号データに変換して
伝送する伝送系と、この伝送系からの可変長符号データを差分データに変換
しさらにＨＳＶ量子化データに変換する符号逆変換器と
、この符号逆変換器からのＨＳＶ量子化データをＲＧＢデ
ータに変換する逆ＨＳＶ変換器と、この逆ＨＳＶ変換器
の出力に応じてＣＭＹデータを作成する色反転器と、前記符号逆変換器からのＨＳＶ量子化データ中における
Ｖデータに応じてスミデータを作成する手段とをそなえ
た印刷用画像データの圧縮／復元装置。